太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚濕度調(diào)節(jié)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種濕度調(diào)節(jié)設(shè)備，尤其是，太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚濕度調(diào)節(jié)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]科學(xué)家已經(jīng)確定了影響植物生長有52種因素，但是起主要作用的包括:土壤有機(jī)質(zhì)、土壤水分、根層深度、溫度、濕度、光照度、風(fēng)速等等。
[0003]“十二五”以來，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)已成為當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢，它是由現(xiàn)代信息技術(shù)支持的根據(jù)空間變異，定位、定時(shí)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng)，它將推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由以前的粗放型農(nóng)業(yè)向技術(shù)型、細(xì)化型的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的基本思路是根據(jù)農(nóng)作物在生長過程中所出現(xiàn)的優(yōu)劣性而進(jìn)行科學(xué)管理，實(shí)時(shí)地感知作物生長信息和作物生長環(huán)境信息，分析作物生長差異的原因，并按具體情況做出決策，準(zhǔn)確地根據(jù)不同的情況進(jìn)行針對性的管理，用最少或最節(jié)省的投入達(dá)到同等收入或更高的收入，并改善環(huán)境，高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源，優(yōu)化生產(chǎn)管理體系，取得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系主要包含信息獲取系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)與智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)3個(gè)部分，其中如何能方便、有效、快捷、準(zhǔn)確地獲取到農(nóng)作物田間的環(huán)境信息，已經(jīng)成為實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)最為關(guān)鍵的問題，為此，需要大力開展適用于農(nóng)作物的環(huán)境信息快速感知技術(shù)與傳感儀器的研究。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚濕度調(diào)節(jié)設(shè)備，包括濕度采集裝置、I/O轉(zhuǎn)換接口、近端控制裝置、遠(yuǎn)端控制裝置和濕度調(diào)整裝置濕度調(diào)整裝置；所述濕度采集裝置通過所述I/O轉(zhuǎn)換接口與所述近端控制裝置和所述遠(yuǎn)端控制裝置相連；所述近端控制裝置與所述濕度調(diào)整裝置相連。
[0005]所述濕度采集裝置包括土壤濕度傳感器和空氣濕度傳感器。
[0006]所述I/O轉(zhuǎn)換接口為集成有多路開關(guān)和數(shù)據(jù)采集卡的模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口。
[0007]所述近端控制裝置是安裝在農(nóng)業(yè)溫棚骨架外部的嵌入式控制器。
[0008]所述遠(yuǎn)端控制裝置包括第一無線通信模塊、第二無線通信模塊和處理器；所述第一無線通信模塊布置在所述太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚的骨架外部，將I/O轉(zhuǎn)換接口發(fā)送的采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線采樣信號(hào)發(fā)送給所述第二無線通信模塊，并且將接收到的所述第二無線通信模塊發(fā)送來的無線控制信號(hào)發(fā)送給所述I/O轉(zhuǎn)換接口 ；所述第二無線通信模塊安裝在所述太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚骨架外部的遠(yuǎn)端的機(jī)房內(nèi)，接收所述第一無線通信模塊發(fā)送來的無線采樣信號(hào)，將所述無線采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述處理器可識(shí)別的格式，并發(fā)送給所述處理器。
[0009]所述處理器為一微型計(jì)算機(jī)的CPU，所述微型計(jì)算機(jī)還設(shè)置有鼠標(biāo)接口、鍵盤接口、顯示器接口和/或報(bào)警器接口，通過上述接口分別連接鼠標(biāo)、鍵盤、顯示屏和報(bào)警器與所述CPU連接。
[0010]所述濕度調(diào)整裝置包括開關(guān)量輸出接口、窗機(jī)、排風(fēng)扇和噴淋設(shè)備；所述近端控制器通過所述開關(guān)量輸出接口分別與所述窗機(jī)、排風(fēng)扇和噴淋設(shè)備連接。
[0011]所述噴淋設(shè)備包括電動(dòng)閥、儲(chǔ)水罐和噴頭；所述儲(chǔ)水罐通過輸水管路連接所述噴頭，所述電動(dòng)閥23設(shè)置在所述輸水管路上。
[0012]所述的濕度調(diào)節(jié)設(shè)備還包括電源模塊，所述電源模塊采用光伏組件供電。
[0013]所述電源模塊包括第一電源模塊和第二電源模塊，所述第一電源模塊向所述I/O轉(zhuǎn)換接口、所述第一無線通信模塊、所述近端控制器、所述濕度調(diào)整裝置提供電源；所述第二電源模塊向所述第二無線通信模塊和所述微型計(jì)算機(jī)及其外設(shè)提供電源。
[0014]本實(shí)用新型太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚濕度調(diào)節(jié)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)濕度的自動(dòng)控制。另外，通過設(shè)置無線通信模塊，本實(shí)用新型的太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚濕度調(diào)節(jié)設(shè)備既可以實(shí)行閉環(huán)的自動(dòng)跟蹤控制，也可以實(shí)行遠(yuǎn)端干預(yù)，能夠保持太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)部的濕度在設(shè)定范圍內(nèi)。
【附圖說明】
[0015]通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實(shí)施方式，本實(shí)用新型的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
[0016]圖1是本實(shí)用新型的太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚濕度調(diào)節(jié)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚濕度調(diào)節(jié)設(shè)備的布線圖
[0018]圖3是本實(shí)用新型的農(nóng)業(yè)溫棚骨架的結(jié)構(gòu)圖；以及
[0019]圖4是本實(shí)用新型的電源模塊的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。
[0021 ] 本實(shí)施例的太陽能光伏農(nóng)業(yè)溫棚濕度調(diào)節(jié)設(shè)備包括濕度采集裝置、I/O轉(zhuǎn)換接口、近端控制器、遠(yuǎn)端控制器和濕度調(diào)整裝置。
[0022]如圖1和2所示，濕度采集裝置包括土壤濕度傳感器22和空氣濕度傳感器21。1/0轉(zhuǎn)換接口為集成有多路開關(guān)和數(shù)據(jù)采集卡的模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口(I/O轉(zhuǎn)換接口)。土壤濕度傳感器22埋設(shè)在農(nóng)業(yè)溫棚骨架內(nèi)部的土壤中，通過信號(hào)線連接I/O轉(zhuǎn)換接口，用于檢測溫室大棚內(nèi)部土壤濕度，將檢測到的土壤濕度信號(hào)發(fā)送到模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口(1/0轉(zhuǎn)換接口 );空氣濕度傳感器21固定農(nóng)業(yè)溫棚骨架內(nèi)部的支架26上，通過信號(hào)線連接1/0轉(zhuǎn)換接口，用于檢測溫室大棚內(nèi)部空氣濕度，將檢測到的空氣濕度信號(hào)發(fā)送到I/O轉(zhuǎn)換接
□ ο
[0023]I/O轉(zhuǎn)換接口安裝在農(nóng)業(yè)溫棚骨架外部，集成有多路開關(guān)和數(shù)據(jù)采集卡，主要完成對傳感器子系統(tǒng)傳送來的信號(hào)進(jìn)行I/O轉(zhuǎn)換和采樣，并將采樣信號(hào)發(fā)送給嵌入式控制器。集成多路開關(guān)用于完成傳感器子系統(tǒng)輸出信號(hào)的I/O轉(zhuǎn)換。在檢測控制系統(tǒng)中，為滿足實(shí)時(shí)性要求，一般應(yīng)選用速度較高，多種采樣觸發(fā)方式，多路采樣保持的多通道數(shù)據(jù)采集卡。
[0024]近端控制器可以是嵌入式控制器，包括環(huán)境參數(shù)預(yù)設(shè)置模塊、信號(hào)分析處理模塊、控制模塊和伺服模塊。嵌入式控制器安裝在農(nóng)業(yè)溫棚骨架外部。嵌入式控制器包括數(shù)據(jù)采集模塊(數(shù)據(jù)采集軟件)、信號(hào)處理和控制模塊(信號(hào)處理和控制軟件)、伺服模塊(伺服軟件)。
[0025]數(shù)據(jù)采集模塊對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)置，一方面可將某一時(shí)間范圍內(nèi)農(nóng)作物正常生長對土壤濕度和空氣濕度參數(shù)的要求進(jìn)行設(shè)置；另一方面可將作物不同生長期對土壤濕度和空氣濕度參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)而對其進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，以確定其在整個(gè)生長過程中對上述因素的要求。
[0026]信號(hào)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，測量數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)參數(shù)值進(jìn)行比較分析，為控制提供決策依據(jù)，控制部分則由此發(fā)出各種相應(yīng)的控制信號(hào)。
[0027]控制模塊向濕度調(diào)整裝置發(fā)出控制信號(hào)，控制信號(hào)中包括調(diào)節(jié)濕度的調(diào)節(jié)量。
[0028]嵌入式控制器的環(huán)境參數(shù)預(yù)設(shè)置通過專用輸入設(shè)備輸入，根據(jù)采樣信號(hào)進(jìn)行分析，如果需要調(diào)節(jié)伺服模塊則生成控制信號(hào)，產(chǎn)生的控制信號(hào)發(fā)送給濕度調(diào)整裝置。
[0029]濕度調(diào)整裝置包括窗機(jī)16、排風(fēng)扇17和噴淋設(shè)備。噴淋設(shè)備包括電動(dòng)閥23、儲(chǔ)水罐24、噴頭25。儲(chǔ)水罐24通過輸水管路連接噴頭25，電動(dòng)閥23設(shè)置在輸水管路上。嵌入式控制器通過開關(guān)量輸出接口控制濕度調(diào)整裝置。開關(guān)量輸出接口安裝在農(nóng)業(yè)溫棚骨架外部，通過導(dǎo)線連接噴淋設(shè)備的電動(dòng)閥23、窗機(jī)16、排風(fēng)扇17，根據(jù)控制信號(hào)中的調(diào)節(jié)量生成對應(yīng)噴淋設(shè)備的電動(dòng)閥23、窗機(jī)16